焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响

蒋志明

身份证号： 13012119850725**** 河北秦皇岛 066500

摘要：在我国的制造业中，不锈钢焊接是其中十分重要的加工环节，不锈钢的焊接质量对很多制造成品的质量都会产生直接影响，在我国的不锈钢焊接工作中，焊接工艺是影响焊接质量的重要因素，作业人员选择的焊接方法、焊接顺序、焊接参数以及焊接过程中的操作，不会引发不锈钢焊接变形问题。所以本文就对不锈钢焊接中，焊接工艺对焊接变形的影响因素进行分析，对焊接工艺进行控制，提高不锈钢焊接的质量。

关键词：焊接工艺；焊接变形；

焊接是最为普遍且最具实用性的不锈钢加工方式。在不锈钢焊接过程中，受焊接工艺影响，不锈钢在焊缝冷却后极易产生各类变形。通常，不锈钢焊接变形包括横向收缩、纵向收缩和弯曲以及角变形等。焊接变形会严重影响不锈钢加工的美观性，还会破坏不锈钢构件具备的各项性能。对此，有必要立足于不锈钢焊接实践，深入考察焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响，并积极探究有效措施对焊接工艺进行优化，实现对不锈钢焊接变形的预防和控制。

1焊接变形概述

在焊接过程中，高温环境影响焊接材料，使其发生热膨胀，当温度出现降低后，焊接材料立即收缩，在冷热循环下，焊接材料将出现变形。通常，对焊接材料同一侧实施持续焊接所形成的焊接变形相对于对焊接材料两侧实施交叉焊接形成的焊接变形要大。究其原因，在长时间内，焊接形成的冷热循环对焊接材料同一侧发生作用，即会增大其变形量。焊接热量以及热膨胀出现增加，均会导致焊接区域实际温度加快上升，并降低焊接区域相应的热导率以及柔韧性等性能。

2焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响因素

2.1焊接方法

在不锈钢焊接的过程中，焊接方法不当会很容易引发焊接变形问题。目前我国的焊接工艺中比较常见的有电弧焊、氩弧焊和保护焊，这几种焊接方式在使用的过程中都会产生大量的热量，但是其具体温度不同，而且焊接的具体流程也不同，因此最终的不锈钢焊接质量也会随之发生改变。不同的焊接方法在使用的过程中会使不锈钢构件的应力发生变化，进而引发变形问题，所以对不锈钢焊接方法进行控制，就是防止不锈钢焊接变形的有效方式。

2.2焊接顺序

在不锈钢焊接的过程中，焊接的顺序也会对焊接质量产生直接影响，任何不锈钢焊接工作都对其焊接顺序有着严格的要求，如果不按照顺序进行焊接操作，就会引发不锈钢焊接变形问题。不锈钢构件在焊接的过程中，正确的焊接顺序能够有效解决不锈钢构件内部应力变化的问题，对其应力进行适当引导，从而保证焊接的质量；但是一旦焊接顺序被打乱，那么在某一焊接操作被执行之后，不锈钢构件的应力已经发生了变化，但是后续的操作却无法对其进行有效处理，这样就会大大增加不锈钢焊接变形的发生概率。

2.3焊接参数

在不锈钢焊接过程中，影响焊接变形的焊接参数主要包括焊接电流以及焊接电弧、电压等。以电弧焊为例，电弧形成于两极电路，中间空气受到迅速加热，出现升温，受空气热作用影响，将出现电离化。在上述机理下，焊接电流的实际大小对焊接温度具有直接影响，阴极区实际温度通常保持在2500℃到3500℃范围之内，中间弧柱具有最高温度，可超出5000℃，焊缝中心点通常保持大于2500℃的温度。对不锈钢构件进行焊接，对于越大构件，越要选用较大的焊接电流。为对构件局部的不均匀受热进行有效控制，要对焊接电流实施严格控制，过小的焊接电流会对焊接质量造成不良影响，过大的焊接電流则会引发焊接变形。

2.4焊接过程

不锈钢焊接工作必须要遵循严格的流程，在操作时，作业人员也必须要严格遵循操作规范，可是在实际焊接的过程中，很多作业人员可能会出现固定位置不准确或操作不规范等问题，这些都会引发不锈钢焊接变形问题。

2防止不锈钢焊接变形的焊接工艺控制措施

2.1焊接前控制

在不锈钢焊接工作中，作业人员如果想要提高焊接质量，防止焊接变形问题的发生，就必须要做好焊接前的控制工作，做好焊接前的准备工作，对焊接工艺的相关参数进行控制。焊接前的控制工作主要包括了焊接方式的选择和焊接参数的控制，相关人员需要根据要加工的不锈钢构件的大小和形状，选择最为合适的焊接方式，做好构件的固定，确定好焊接的参数，比如焊接电流和焊接温度等，从而防止出现焊接变形。

2.2焊接过程控制

对焊接过程进行严格控制，要对规范的焊接参数及相关方法进行合理应用，并正确按照焊接的具体顺序，对如下方法进行合理运用：一，随焊碾压。该法涉及较为复杂的操作设备，在不锈钢焊接中应用较少，但该法能有效改善焊接变形的预防效果。二，随焊跟踪激冷。该法能实现对残余应力的有效减小，并实现对焊接变形发生概率的大幅度降低。三，随焊两侧加热。该法能均匀分布横向、纵向以及剪切应变，控制应变力变化趋于平缓，并有效减少焊接产生的残余应力。各类焊接方法相应的线能量存在较大差异，要尽量对具有低线能量的焊接方式进行运用，并对焊接规范各项参数实施合理控制，有效对焊接相应的塑性压缩区实际面积进行减少，有效避免产生焊接变形。在实际焊接中，要合理对焊接部件以及相关组件进行划分，实施组焊，再进行部分焊接，实现对组件精度的有效提升。通过上述焊接方法，实现对残余应力的有效降低，进而实现对焊接变形的有效减少。在焊接的过程中，焊接人员还需要对焊接操作进行具体控制，首先必须要精确确定焊接的方法和相关参数，然后要求作业人员必须要提高自身的专业素质和工作能力，严格按照焊接操作的规范化流程进行操作，避免出现操作失误。另外企业为了提高作业人员的素质还可以对其进行定期培训，使其掌握更加先进的焊接技术和焊接工艺，提升其焊接操作的能力。

2.3焊接后控制

在焊接工作完成之后，焊接人员为了保证不锈钢焊接的质量，还需要采取适当的控制工作，其中最主要的就是进行变形矫正，一旦发现焊接出现了变形问题，就需要及时进行矫正，对变形位置进行加热，从而抵消其变形的影响；如果变形问题过于严重，还可以对整个构件进行重新锻造。焊接变形的矫正工作主要目的是为了解决焊接变形问题，提高焊接质量，所以在该操作的过程中，要求作业人员必须要严格控制好焊接矫正的各项操作，要注意好尺度和相关参数，防止对不锈钢构件造成二次破坏。

2.4退火消除焊接变形法

焊接变形产生的根源在于焊接残余应力的存在。对此，可采用退火消除焊接变形法对焊接变形进行处理。将待焊构件与刚性体夹持，或对预测出现相反焊接变形的待焊件实施点焊，在此基础上进行焊接。通过上述操作产生的相互约束可对焊接变形进行有效抵制，但难以消除残余应力。将约束拆除后，即产生焊接变形。在退火炉中，将构件放入，实施垫平加热和保温处理，伴随退火炉温度实施缓慢冷却，直到与室温相同，即能消除残余应力，此时将约束解除后，即不会产生焊接变形。采用该法对残余应力进行消除，要对构件的显微组织、冲击韧性以及抗拉强度等性能进行综合考虑。另外，要对退火温度进行科学选择，促进不锈钢具备的物理性能实现大幅度提高，并将残余应力有效消除。

3结语

综上所述，在我国的工业行业中，制造业是其中的重要行业，制造业的发展对我国的经济社会发展至关重要，在我国工业生产的过程中，焊接工艺的应用十分普遍，尤其是不锈钢焊接最为常见。但是在不锈钢的焊接的过程中，任何一个焊接工艺要素的变化都会引发焊接变形问题，所以要求作业人员必须要严格控制好不锈钢焊接的流程，在焊接前焊接的过程中以及焊接结束之后都要采取有效措施进行焊接工艺控制，防止不锈钢焊接变形问题的出现。

参考文献：

1. 刘冬梅.焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响研究[J].内燃机与配件，2019（02）：83-84.

2. 侯志伟，李倩云.焊接工艺对不锈钢焊接变形的影响分析[J].内燃机与配件，2018（22）：86-87.